MDC-101 Android：Material Design 元件 (MDC) 基本概念 (Java)

開發人員可透過 Material 元件 (MDC) 實作 Material Design。MDC 由 Google 的工程師和 UX 設計師團隊建立，提供數十種美觀實用的 UI 元件，適用於 Android、iOS、網頁和 Flutter。 material.io/develop

什麼是 Material Design 和 Android 適用的 Material 元件？

Material Design 是一套系統，可協助您打造大膽且美觀的數位產品。只要在一致的原則和元件下整合樣式、品牌、互動和動態效果，產品團隊就能發揮最大的設計潛力。

對於 Android 應用程式，Android 適用的 Material 元件(MDC Android) 結合了設計和工程，提供元件程式庫，讓您在應用程式中建立一致性。隨著 Material Design 系統不斷演進，這些元件也會隨之更新，確保實作程序在像素層面保持一致，並符合 Google 的前端開發標準。MDC 也適用於網頁、iOS 和 Flutter。

在本程式碼研究室中，您將使用多個 MDC Android 元件建構登入頁面。

建構項目

本程式碼研究室是 4 個程式碼研究室中的第一個，將引導您建構名為「Shrine」的應用程式，這是一個銷售服飾和居家用品的電子商務 Android 應用程式。並說明如何使用 MDC-Android 自訂元件，反映任何品牌或風格。

在本程式碼研究室中，您將建構 Shrine 的登入頁面，其中包含：

• 兩個文字欄位，一個用於輸入使用者名稱，另一個用於輸入密碼
• 兩個按鈕，分別是「取消」和「下一步」
• 應用程式名稱 (Shrine)
• Shrine 標誌的圖片

相關程式碼研究室如下：

• MDC 102：Material Design 結構和版面配置
• MDC 103：使用顏色、形狀、高度和字體設計 Material Design 主題
• MDC 104：Material Design 進階元件

完成 MDC 104 後，您將建構出如下所示的 Android 應用程式：

本程式碼研究室中的 MDC Android 元件

• 文字欄位
• 按鈕

在本程式碼研究室中，您將使用 MDC Android 提供的預設元件。您將在 MDC 103：利用顏色、形狀、高度和類型建立質感設計主題中，瞭解如何自訂這些屬性。

軟硬體需求

• 具備 Android 開發的基本知識
• Android Studio (如果沒有，請在這裡下載)
• Android 模擬器或裝置 (可透過 Android Studio 取得)
• 範例程式碼 (請參閱下一個步驟)

您對建構 Android 應用程式的經驗程度為何？

新手 中級 熟練

啟動 Android Studio

開啟 Android Studio 時，應該會顯示名為「Welcome to Android Studio」的視窗。不過，如果您是第一次啟動 Android Studio，請使用預設值完成 Android Studio 設定精靈步驟。下載及安裝必要檔案可能需要幾分鐘的時間，因此您可以讓這項作業在背景執行，同時進行下一節的步驟。

下載程式碼研究室範例應用程式

下載範例應用程式

入門應用程式位於 material-components-android-codelabs-101-starter/java 目錄中。

...或從 GitHub 複製

如要從 GitHub 複製本程式碼研究室，請執行下列指令：

git clone https://github.com/material-components/material-components-android-codelabs
cd material-components-android-codelabs/
git checkout 101-starter

如需更多說明，請參閱「從 GitHub 複製存放區」。

在 Android Studio 中載入範例程式碼

1. 設定精靈完成後，系統會顯示「Welcome to Android Studio」視窗，請按一下「Open an existing Android Studio project」。前往安裝範例程式碼的目錄，然後選取「java」>「shrine」(或在電腦上搜尋「shrine」) 開啟 Shrine 專案。
2. 稍待片刻，Android Studio 會建構及同步處理專案，Android Studio 視窗底部的活動指標會顯示進度。
3. 此時，Android Studio 可能會引發一些建構錯誤，因為您缺少 Android SDK 或建構工具，如下所示。按照 Android Studio 中的操作說明安裝/更新這些項目，然後同步專案。

新增專案依附元件

專案需要 MDC Android 支援程式庫的依附元件。您下載的範例程式碼應該已列出這項依附元件，但建議您執行下列步驟，確保一切正常。

1. 前往 app 模組的 build.gradle 檔案，確認 dependencies 區塊包含 MDC Android 的依附元件：

api 'com.google.android.material:material:1.1.0-alpha06'

2. (選用) 視需要編輯 build.gradle 檔案，加入下列依附元件並同步處理專案。

dependencies {
    api 'com.google.android.material:material:1.1.0-alpha06'
    implementation 'androidx.legacy:legacy-support-v4:1.0.0'
    implementation 'com.android.volley:volley:1.1.1'
    implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.5'
    implementation "org.jetbrains.kotlin:kotlin-stdlib-jdk7:1.3.21"
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'androidx.test:core:1.1.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test.ext:junit:1.1.0'
    androidTestImplementation 'androidx.test:runner:1.2.0-alpha05'
    androidTestImplementation 'androidx.test.espresso:espresso-core:3.2.0-alpha05'
}

執行範例應用程式

確認「Run」/「Play」按鈕左側的建構設定為 app。 按下綠色的「Run」/「Play」按鈕，即可建構及執行應用程式。 在「Select Deployment Target」視窗中，如果可用裝置清單中已有 Android 裝置，請跳至步驟 8。如果沒有，請按一下「Create New Virtual Device」。 在「Select Hardware」畫面中，選取手機裝置 (例如 Pixel 2)，然後按一下「Next」。 在「系統映像檔」畫面中，選取最新的 Android 版本，最好是最高的 API 級別。如果尚未安裝，請按一下顯示的「下載」連結，然後完成下載。 點選 [下一步]。 在「Android Virtual Device (AVD)」畫面上，保留預設設定並按一下「Finish」。 從部署目標對話方塊中選取 Android 裝置。 按一下 [確定]。 Android Studio 會建構及部署應用程式，並在目標裝置上自動開啟。

如果無法新增依附元件或順利執行應用程式，請停止並排解開發人員環境的問題。

如果在建構時收到 INSTALL_FAILED_INVALID_APK 錯誤，請嘗試在 Android Studio 中依序選取「Build」(建構) ->「Clean Project」(清除專案)。

大功告成！模擬器應會執行 Shrine 登入頁面的入門程式碼。您應該會看到「Shrine」名稱，以及下方的 Shrine 標誌。

我們來看看程式碼。我們在範例程式碼中提供簡單的 Fragment 導覽架構，可顯示片段並在片段之間導覽。

在 shrine -> app -> src -> main -> java -> com.google.codelabs.mdc.java.shrine 目錄中開啟 MainActivity.java。其中應包含下列項目：

MainActivity.java

package com.google.codelabs.mdc.java.shrine;

import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.fragment.app.Fragment;
import androidx.fragment.app.FragmentTransaction;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements NavigationHost {

   @Override
   protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
       super.onCreate(savedInstanceState);
       setContentView(R.layout.shr_main_activity);

       if (savedInstanceState == null) {
           getSupportFragmentManager()
                   .beginTransaction()
                   .add(R.id.container, new LoginFragment())
                   .commit();
       }
   }

   /**
    * Navigate to the given fragment.
    *
    * @param fragment       Fragment to navigate to.
    * @param addToBackstack Whether or not the current fragment should be added to the backstack.
    */
   @Override
   public void navigateTo(Fragment fragment, boolean addToBackstack) {
       FragmentTransaction transaction =
               getSupportFragmentManager()
                       .beginTransaction()
                       .replace(R.id.container, fragment);

       if (addToBackstack) {
           transaction.addToBackStack(null);
       }

       transaction.commit();
   }
}

這項活動會顯示 R.layout.shr_main_activity 版面配置檔案，該檔案定義於 shr_main_activity.xml。

您可以看到 onCreate(), MainActivity.java 會啟動 Fragment 交易，以便顯示 LoginFragment。LoginFragment. 我們將在本程式碼研究室中修改這個檔案。活動也會實作 NavigationHost 中定義的 navigateTo(Fragment) 方法，讓任何片段導覽至其他片段。

在活動檔案中按一下 Command 鍵並點選 (或按一下 Control 鍵並點選) shr_main_activity，即可開啟版面配置檔案，或在 app -> res -> layout -> shr_main_activity.xml 中前往版面配置檔案。

注意：如果開啟 shr_main_activity.xml 時看到的是應用程式預覽畫面，而非 XML 檔案，請在面板左下角從「設計」分頁切換至「文字」分頁。在本程式碼研究室中，我們將全程使用「Text」分頁。

shr_main_activity.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
   android:id="@+id/container"
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="match_parent"
   tools:context=".MainActivity" />

這裡會看到簡單的 <FrameLayout>，做為活動顯示任何片段的容器。開啟 LoginFragment.java。

LoginFragment.java

package com.google.codelabs.mdc.java.shrine;

import android.os.Bundle;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import androidx.annotation.NonNull;
import androidx.fragment.app.Fragment;

/**
* Fragment representing the login screen for Shrine.
*/
public class LoginFragment extends Fragment {

   @Override
   public View onCreateView(
           @NonNull LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
       // Inflate the layout for this fragment
       View view = inflater.inflate(R.layout.shr_login_fragment, container, false);

       // Snippet from "Navigate to the next Fragment" section goes here.

       return view;
   }

   // "isPasswordValid" from "Navigate to the next Fragment" section method goes here
}

LoginFragment 會加載 shr_login_fragment 版面配置檔案，並顯示在 onCreateView() 中。讓我們看看 shr_login_fragment.xml 版面配置檔案，瞭解登入頁面的外觀。

shr_login_fragment.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<ScrollView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
   xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
   xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="match_parent"
   android:background="@color/loginPageBackgroundColor"
   tools:context=".LoginFragment">

   <LinearLayout
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:clipChildren="false"
       android:clipToPadding="false"
       android:orientation="vertical"
       android:padding="24dp"
       android:paddingTop="16dp">

       <ImageView
           android:layout_width="64dp"
           android:layout_height="64dp"
           android:layout_gravity="center_horizontal"
           android:layout_marginTop="48dp"
           android:layout_marginBottom="16dp"
           app:srcCompat="@drawable/shr_logo" />

       <TextView
           android:layout_width="wrap_content"
           android:layout_height="wrap_content"
           android:layout_gravity="center_horizontal"
           android:layout_marginBottom="132dp"
           android:text="@string/shr_app_name"
           android:textAllCaps="true"
           android:textSize="16sp" />

       <!-- Snippet from "Add text fields" section goes here. -->

       <!-- Snippet from "Add buttons" section goes here. -->

   </LinearLayout>
</ScrollView>

這裡可以看到頂端有 <ImageView> 的 <LinearLayout>，代表「Shrine」標誌。

接著是代表「SHRINE」標籤的 <TextView> 標記。這個標籤的文字是名為 @string/shr_app_name 的字串資源。如果按住 Command 鍵並點選 (或按住 Control 鍵並點選) 字串資源名稱，或是開啟 app -> res -> values -> strings.xml，您會看到定義字串資源的 strings.xml 檔案。日後新增更多字串資源時，也會在這裡定義。這個檔案中的每個資源都應有 shr_ 前置字串，表示這些資源屬於 Shrine 應用程式。

您已熟悉範例程式碼，接下來要實作第一個元件。

首先，我們會在登入頁面中加入兩個文字欄位，供使用者輸入使用者名稱和密碼。我們會使用 MDC 文字欄位元件，其中內建可顯示浮動標籤和錯誤訊息的功能。

我們大幅強化了 Material Design 文字欄位，提供更多自訂選項來支援您的品牌，並根據大量使用者體驗 (UX) 研究進行改良，提升可用性和視覺設計。

如要進一步瞭解新的文字欄位，請參閱 Material 指南文章。

新增 XML

在 shr_login_fragment.xml 中，於「SHRINE」標籤 <TextView> 下方的 <LinearLayout> 內，新增兩個含有子項 TextInputEditText 的 TextInputLayout 元素：

shr_login_fragment.xml

<com.google.android.material.textfield.TextInputLayout
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:layout_margin="4dp"
   android:hint="@string/shr_hint_username">

   <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:inputType="text"
       android:maxLines="1" />
</com.google.android.material.textfield.TextInputLayout>

<com.google.android.material.textfield.TextInputLayout
   android:id="@+id/password_text_input"
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:layout_margin="4dp"
   android:hint="@string/shr_hint_password">

   <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
       android:id="@+id/password_edit_text"
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="wrap_content" />
</com.google.android.material.textfield.TextInputLayout>

提示：如要在 Android Studio 中快速開啟檔案，請按兩下 Shift 鍵，叫出浮動搜尋列，然後輸入要開啟的檔案名稱。

上述程式碼片段代表兩個文字欄位，每個欄位都包含 <TextInputLayout> 元素和 <TextInputEditText> 子項。每個文字欄位的提示文字都會在 android:hint 屬性中指定。

我們為文字欄位新增了兩個字串資源：@string/shr_hint_username 和 @string/shr_hint_password。開啟 strings.xml 即可查看這些字串資源。

strings.xml

...
<string name="shr_hint_username">Username</string>
<string name="shr_hint_password">Password</string>
...

新增輸入內容驗證

TextInputLayout 元件內建錯誤意見回饋功能。

如要顯示錯誤意見回饋，請對 shr_login_fragment.xml 進行下列變更：

• 在「密碼」 TextInputLayout 元素中，將 app:errorEnabled 屬性設為 true。這樣一來，文字欄位下方的錯誤訊息就會有額外邊框間距。
• 在「密碼」 TextInputEditText 元素中，將 android:inputType 屬性設為「textPassword」。這樣一來，密碼欄位中的輸入文字就會隱藏。

完成這些變更後，shr_login_fragment.xml 中的文字欄位應如下所示：

shr_login_fragment.xml

<com.google.android.material.textfield.TextInputLayout
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:layout_margin="4dp"
   android:hint="@string/shr_hint_username">

   <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:inputType="text"
       android:maxLines="1" />
</com.google.android.material.textfield.TextInputLayout>

<com.google.android.material.textfield.TextInputLayout
   android:id="@+id/password_text_input"
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content"
   android:layout_margin="4dp"
   android:hint="@string/shr_hint_password"
   app:errorEnabled="true">

   <com.google.android.material.textfield.TextInputEditText
       android:id="@+id/password_edit_text"
       android:layout_width="match_parent"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:inputType="textPassword"/>
</com.google.android.material.textfield.TextInputLayout>

現在請嘗試執行應用程式，您應該會看到「使用者名稱」和「密碼」的兩個文字欄位！

查看浮動標籤動畫：

MDC 文字欄位功能包括：

• 顯示內建錯誤回饋
• 使用 app:passwordToggleEnabled 支援密碼顯示切換
• 使用 app:helperText 提供內建輔助文字功能
• 使用 app:counterEnabled 和 app:counterMaxLength 顯示字元總數和字元數上限

接著，我們會在登入頁面新增兩個按鈕：「取消」和「下一步」。我們將使用 MDC 按鈕元件，內建標誌性的 Material Design 墨水漣漪效果。

新增 XML

在 shr_login_fragment.xml 中，將 <RelativeLayout> 新增至 <LinearLayout> 的 TextInputLayout 元素下方。然後在 <RelativeLayout> 中新增兩個 <MaterialButton> 元素。

產生的 XML 檔案應如下所示：

shr_login_fragment.xml

<RelativeLayout
   android:layout_width="match_parent"
   android:layout_height="wrap_content">

   <com.google.android.material.button.MaterialButton
       android:id="@+id/next_button"
       android:layout_width="wrap_content"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:layout_alignParentEnd="true"
       android:layout_alignParentRight="true"
       android:text="@string/shr_button_next" />

   <com.google.android.material.button.MaterialButton
       android:id="@+id/cancel_button"
       style="@style/Widget.MaterialComponents.Button.TextButton"
       android:layout_width="wrap_content"
       android:layout_height="wrap_content"
       android:layout_marginEnd="12dp"
       android:layout_marginRight="12dp"
       android:layout_toStartOf="@id/next_button"
       android:layout_toLeftOf="@id/next_button"
       android:text="@string/shr_button_cancel" />

</RelativeLayout>

注意：MaterialButton 元件的預設樣式為彩色高架按鈕。不過，我們希望這個「取消」按鈕是不會凸起、沒有填滿的按鈕。為達成這個目的，我們會套用 style 屬性：@style/Widget.MaterialComponents.Button.TextButton。

大功告成！執行應用程式時，輕觸每個按鈕都會顯示墨水漣漪。

MDC 按鈕功能包括：

• 預設內建觸控回饋 (稱為 MDC 波紋)
• 預設海拔高度
• 可自訂的圓角半徑和筆觸

最後，我們會在 LoginFragment.java 中新增一些 Java 程式碼，將「NEXT」按鈕連結至另一個片段。您會發現，我們新增至版面的每個元件都已指派 id。我們會使用這些 id 參照程式碼中的元件，並新增一些錯誤檢查和導覽功能。

讓我們在 onCreateView() 下方的 LoginFragment.java 中新增私有布林值 isPasswordValid 方法，並加入判斷密碼是否有效的邏輯。就本示範而言，我們只會確保密碼長度至少為 8 個字元：

LoginFragment.java

/*
   In reality, this will have more complex logic including, but not limited to, actual
   authentication of the username and password.
*/
private boolean isPasswordValid(@Nullable Editable text) {
   return text != null && text.length() >= 8;
}

接著，將點按事件監聽器新增至「Next」按鈕，根據我們剛建立的 isPasswordValid() 方法設定及清除錯誤。在 onCreateView() 中，這個點按事件監聽器應放在膨脹器行和 return view 行之間。

接著，我們在密碼 TextInputEditText 中新增按鍵事件監聽器，監聽會清除錯誤的按鍵事件。這個接聽程式也應使用 isPasswordValid() 檢查密碼是否有效。您可以在 onCreateView() 中，直接在點擊事件監聽器下方新增這項功能。

您的 onCreateView() 方法現在應如下所示：

LoginFragment.java

@Override
public View onCreateView(
       @NonNull LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
   // Inflate the layout for this fragment
   View view = inflater.inflate(R.layout.shr_login_fragment, container, false);
   final TextInputLayout passwordTextInput = view.findViewById(R.id.password_text_input);
   final TextInputEditText passwordEditText = view.findViewById(R.id.password_edit_text);
   MaterialButton nextButton = view.findViewById(R.id.next_button);

   // Set an error if the password is less than 8 characters.
   nextButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
       @Override
       public void onClick(View view) {
           if (!isPasswordValid(passwordEditText.getText())) {
               passwordTextInput.setError(getString(R.string.shr_error_password));
           } else {
               passwordTextInput.setError(null); // Clear the error
           }
       }
   });

   // Clear the error once more than 8 characters are typed.
   passwordEditText.setOnKeyListener(new View.OnKeyListener() {
       @Override
       public boolean onKey(View view, int i, KeyEvent keyEvent) {
           if (isPasswordValid(passwordEditText.getText())) {
               passwordTextInput.setError(null); //Clear the error
           }
           return false;
       }
   });
   return view;
}            

注意：如果 Android Studio 在編寫這段程式碼時發生「Cannot resolve symbol」(無法解析符號) 錯誤，請按 Alt + Enter 鍵 (或 Mac 上的 Option + Return 鍵) 匯入缺少的符號。

現在我們可以導覽至另一個片段。更新 onCreateView() 中的 onCreateView()，在錯誤驗證成功時導覽至另一個片段。OnClickListener如要完成這項操作，請在點擊事件監聽器的 ProductGridFragment 案例中新增下列程式行，前往 ProductGridFragment：else

LoginFragment.java

...
((NavigationHost) getActivity()).navigateTo(new ProductGridFragment(), false); // Navigate to the next Fragment
...

點擊事件監聽器現在應如下所示：

LoginFragment.java

...
MaterialButton nextButton = view.findViewById(R.id.next_button);

// Set an error if the password is less than 8 characters.
nextButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
   @Override
   public void onClick(View view) {
       if (!isPasswordValid(passwordEditText.getText())) {
           passwordTextInput.setError(getString(R.string.shr_error_password));
       } else {
           passwordTextInput.setError(null); // Clear the error
           ((NavigationHost) getActivity()).navigateTo(new ProductGridFragment(), false); // Navigate to the next Fragment
       }
   }
});
...

這行新程式碼會從 MainActivity 呼叫 navigateTo() 方法，前往新的片段 ProductGridFragment。目前這個頁面是空白的，您將在 MDC-102 中使用這個頁面。

navigateTo() 中的 false 參數會告知活動不要將目前的片段新增至返回堆疊，因此使用者無法使用返回鍵返回登入畫面。

接著建構應用程式。請按「下一步」按鈕。

你成功了！這個畫面將是下一個程式碼研究室的起點，您會在 MDC-102 中處理這個畫面。

您使用基本的 XML 標記和約 30 行 Java 程式碼，透過 Android 適用的 Material Design 元件程式庫，建立符合 Material Design 指南的美觀登入頁面，且在所有裝置上外觀和行為都一致。

如要取得已完成的 MDC 101 應用程式，請下載已完成的程式碼研究室，或使用 Git 查看 101-complete：git checkout 101-complete。

您可以在 Android Studio 中開啟該目錄的 Shrine 專案並執行應用程式，測試您製作的頁面版本是否與完成版相同。

後續步驟

文字欄位和按鈕是 MDC Android 程式庫中的兩個核心元件，但還有更多元件！您可以探索 MDC Android 中的其餘元件。你也可以前往「MDC 102：Material Design 結構和版面配置」，瞭解頂端應用程式列、資訊卡檢視畫面和格線版面配置。感謝您試用 Material Components。希望您喜歡這個程式碼研究室！

我能在合理的時間和精力內完成本程式碼研究室

非常同意 同意 沒意見 不同意 非常不同意

我希望日後繼續使用 Material Design 元件

非常同意 同意 沒意見 不同意 非常不同意